KR20030019961A - 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈 - Google Patents

광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈 Download PDF

Info

Publication number
KR20030019961A
KR20030019961A KR1020010052196A KR20010052196A KR20030019961A KR 20030019961 A KR20030019961 A KR 20030019961A KR 1020010052196 A KR1020010052196 A KR 1020010052196A KR 20010052196 A KR20010052196 A KR 20010052196A KR 20030019961 A KR20030019961 A KR 20030019961A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
light
optical
incident
optical recording
Prior art date
Application number
KR1020010052196A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100404084B1 (ko
Inventor
김영식
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR10-2001-0052196A priority Critical patent/KR100404084B1/ko
Publication of KR20030019961A publication Critical patent/KR20030019961A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100404084B1 publication Critical patent/KR100404084B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372Lenses
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1387Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector using the near-field effect

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 렌즈의 상면 중앙에는 외부로부터 빛이 입사되는 입사부가 형성되어 있고, 입사부 주위에는 반사면이 형성되어 있고, 렌즈 하면의 주변부는 빛이 투과되는 투과면인 상부 렌즈와, 렌즈 상면의 주변부는 투과면이고, 렌즈의 하면은 포물면(paraboloid)이며, 상기 포물면의 중앙은 평탄면이고, 포물면에서 상기 평탄면을 제외한 부분은 반사면인 하부 렌즈로 구성되며, 상부 렌즈의 하면과 하부 렌즈의 상면은 서로 접해있고, 두 렌즈 사이의 접합면에는 중앙에 반사수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈를 제공한다.

Description

광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈{LENS FOR OPTICAL RECORDING AND REPRODUCING SYSTEM}
본 발명은 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈에 관한 것으로, 특히 광량손실이 적고 고개구수인 근접장 기록 시스템용 광학렌즈에 관련된다.
광기록매체 또는 광자기기록매체는 비트(또는 기록마크) 사이즈가 소형화되어야 하고 트랙폭이 협소하게 되어야 고밀도 기록용량을 가질 수 있게 된다. 그러나 기록매체의 기록막에 비트를 형성하기위해 기록매체 상에 집광되는 광의 스폿 크기는 회절한계에 의해 제약되기 때문에 기록밀도를 향상시키는 데는 한계가 있다.
정보의 대용량화 추세에 비추어 볼 때 기존의 광기록/재생방식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 광기록/재생방식이 요구되고 있다. 최근에는 기록용량을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 예상되는 근접장(Near Field)을 이용한 근접장 광기록/재생(Near Field Recording/Reproduction)에 대한 연구가 증가되고 있다.
근접장 광기록 및 재생의 원리는 다음과 같다. 렌즈 내부로 임계각 이상의 각도를 갖고 입사하는 빛은 굴절률이 밀한 곳에서 소한 곳으로 진행할 때 빛이 전반사된다. 이 때 빛의 전반사에 의해서 렌즈의 표면에는 아주 미세한 세기의 광이 존재하는데 이것을 에버네슨트 웨이브(evanescent wave) 또는 소산파라고 한다. 이 에버네슨트 웨이브를 이용하면, 기존의 원격장(far-field)에서는 빛의 회절 현상 때문에 나타나는 분해능의 절대적인 한계, 즉 회절 한계 때문에 불가능했던 고분해능이 가능하게 된다. 근접장 광 기록 및 재생 광학계는 렌즈 내에서 빛을 전반사시켜 렌즈 표면에 에버네슨트 웨이브를 발생시키고, 에버네슨트 웨이브와 기록매체의 커플링에 의하여 기록 및 재생을 하게 된다.
도 1은 광기록시스템에서 헤드슬라이더에 장착된 광학계를 확대한 단면도로서, 이 광학계는 반구형 솔리드이머젼렌즈(solid immersion lens : SIL)(12)와 1차집광렌즈(11)로 구성되어 있다. SIL은 윗면은 구형이고 아랫면은 평면인 반구형으로 되어 있으며, SIL의 평면부 중심이 1차집광렌즈의 초점과 일치하도록 설치된다. 따라서, 1차집광렌즈에 입사된 빛(14)은 굴절되어 SIL의 아랫쪽 평면부 중심에 모이게 된다. SIL을 이용하여 디스크상에 데이터(비트)를 기록하기 위해서는, 도 1에 도시된 바와 같이, SIL을 매우 작은 간격, 예를 들면 10 ~ 70nm 정도의 간격으로 기록매체(13) 표면에 근접시킨다. 이렇게 근접하게 되면, SIL 아래면에 1차집광된 광 에너지의 일부가 기록매체로 전달되는 광근접장 현상이 발생한다. 이 근접장 현상에 의하여 기록매체표면에 데이터를 기록하거나 재생하는 것이 가능하게 된다. 예를 들면, SIL로부터 전달된 에너지는 기록매체 표면의 일부를 가열하여 국소적인 상변화를 일으킨다. 이러한 상변화로 기록매체 표면에 비트가 형성된다. 즉, 정보를 기록하는 것이다. 기록된 정보를 읽을 때에는 국소적으로 상변화된 곳에서 반사율이 달라지는 특성을 이용한다. 기록 때보다는 낮은 세기의 광을 SIL을 통하여 입사시키고, 기록매체 표면에서 반사되어 다시 SIL을 통하여 나오는 광의 세기를 광센서로 측정하면, 비트의 유무에 따라 반사율이 달라지므로 정보를 읽을 수 있다.
이와 같이 SIL을 이용하는 광학계에 있어서는 빛의 회절한계를 극복하고 광스팟을 줄일 수 있으나 다음과 같은 문제점이 있다.
일반적으로 광학 렌즈는 광이 한점에 모이지 않은 수차(aberration)가 발생하는데, 이러한 수차는 렌즈의 배율이 높을수록 커지는 특성이 있다. SIL을 이용한 광학계는 큰 배율의 1차집광렌즈가 필요하므로 1차집광렌즈의 수차가 광학계의 1차집광 성능을 크게 떨어뜨린다.
또한, SIL을 이용한 데이터 기록/재생 장치는 1차집광렌즈가 필요하므로 장치의 부피가 커지고 복잡해지며, 전체 데이터 저장장치와 1차집광렌즈의 조립이 어렵다. 특히, 렌즈가 장착되는 헤드슬라이더의 높이를 줄이는데 한계가 있어, 휴대용기기 등에 탑재할 수 있는 초박형의 광 기록 재생 시스템을 제조하기가 어렵다.
또한, 입사되는 빛의 스폿 사이즈를 결정하는 하나의 요소인 집속렌즈의 개구수에 의하여 집광된 빛의 수렴각(θ)이 결정되는데 기존의 SIL은 θ를 증가시키는데 한계가 있어 집광된 빛의 스폿 사이즈를 더이상 줄이는 것이 어렵다.
또한, 개구수가 커질수록 집속렌즈인 SIL과 대물렌즈의 두께공차, 정렬(allignment)의 제어가 어렵게 된다. 집속렌즈와 대물렌즈의 두께 및 정렬이 정확히 제어되지 않으면 광기록장치의 동작에 악영향을 미치게 된다.
본 발명의 목적은 집속렌즈의 수차가 적고, 집속렌즈에 입사되는 빛의 수렴각이 큰 광학계를 제공하여 광 기록 및 재생 시스템에서 집광성능 및 기록밀도를 향상시키는데 있다.
또한 본 발명의 목적은 1차집광렌즈와 집속렌즈가 차지하는 부피 및 두께를줄여 광학계 및 전체 시스템의 조립을 용이하게 하고, 초박형의 광 기록 및 재생 시스템을 가능케 하는데 있다.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 구체적인 실시예 및 특허청구범위에서 상세히 나타날 것이다.
도 1은 종래의 근접장 광기록 시스템의 SIL을 보여주는 단면도이다.
도 2a는 포물면 거울의 일예를 나타낸 단면도이다.
도 2b는 포물면 렌즈의 일예를 나타낸 단면도이다.
도 2c는 본 발명에 의한 포물면 렌즈의 일실시예를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 환형빔 형성 렌즈의 일실시예를 나타낸 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 렌즈들의 결합예를 보이는 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 광학렌즈를 이용한 광기록시스템의 일예를 보인 사시도이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
40:입사빔41a:상부 렌즈(41a)
42a:하부 렌즈43:입사부
45:경사부46:포물면
47a:반사물질48:평탄면
49:수렴점
본 발명은 렌즈의 상면 중앙에는 외부로부터 빛이 입사되는 입사부가 형성되어 있고, 입사부 주위에는 반사면이 형성되어 있고, 렌즈 하면의 주변부는 빛이 투과되는 투과면인 상부 렌즈와, 렌즈 상면의 주변부는 투과면이고, 렌즈의 하면은 포물면(paraboloid)이며, 상기 포물면의 중앙은 평탄면이고, 포물면에서 상기 평탄면을 제외한 부분은 반사면인 하부 렌즈로 구성되며,
상부 렌즈의 하면과 하부 렌즈의 상면은 서로 접해있고, 두 렌즈 사이의 접합면에는 중앙에 반사수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈를 제공한다.
상부 렌즈의 입사부는 렌즈 상면 중앙부위가 원뿔(cone) 형으로 만입되어 있고, 입사된 빛은 상부 렌즈 하면으로 발산한다. 발산된 빛은 상부 렌즈 하면에서 반사되어 상부 렌즈 상면의 입사부 주위의 반사면으로 진행한다.
상부 렌즈의 입사부 주위의 반사면은 일정한 각도로 경사져 있어, 반사되는 빛을 최초 입사빔과 평행한 방향으로, 즉 하부 렌즈의 상면에 수직한 방향으로 하부 렌즈로 진행시킨다.
상부 렌즈와 하부 렌즈 사이의 접합면에는 중앙에는 반사수단으로서 공기층이나 형성되거나 반사물질이 코팅된다.
하부 렌즈의 포물면 중앙의 평탄면상에는 포물면의 초점이 하부 렌즈 상면에 대하여 대칭인 점이 위치한다. 하부 렌즈에 입사된 빛은 포물면에서 1차 반사되고, 하부 렌즈 상면에서 2차로 반사된 다음, 상기 대칭 점에 모두 수렴한다.
본 발명의 광학렌즈를 사용한 광 기록 및 재생 시스템에서는 상부 렌즈의 입사부로 진행하여 입사된 빛이 최종적으로 하부 렌즈 하면의 평탄면상에 수렴하여 렌즈 하면에 근접하여 위치하는 기록매체와 광자기적으로 상호작용하게 된다.
하부 렌즈 하면이 포물면으로 형성되어 있으므로 최종적으로 수렴하는 빛의 구면수차를 없앨 수 있으며, 광 기록 및 재생에 사용되는 빛의 스팟 크기를 최대한 줄일 수 있다.
본 발명의 광학렌즈는 상부 렌즈에 형성된 원뿔 형태의 입사부로 인하여 렌즈에 입사되는 빛이 광기록 및 재생에 사용되지 않고 노이즈로 작용하게 되어 광 손실이 발생하는 것을 억제 할 수 있다. 또한, 대물렌즈 없이 집속렌즈 하나만으로 근접장 광기록 시스템에 필요한 광학계를 구현할 수 있어, 시스템의 크기 및 두께를 현저히 줄일 수 있다. 따라서, 최근 고집적도를 요구하는 광메모리 소자의 구현을 가능케 할 뿐만 아니라, 그 크기 및 두께를 현저하게 줄임으로써 다양한 응용기기에 적용될 수 있다.
본 발명의 광학계는 근접장을 이용한 광 기록 및 재생 시스템은 물론이고, 기존의 원격장(far-field)을 이용한 시스템에도 적용 가능하다.
일반적으로 구면렌즈에서는 빛이 한 점에 수렴하지 않는 구면수차가 발생하게 되는데 이러한 구면수차로 인하여 렌즈를 통과한 빛은 초점에서 수렴되는 스팟의 크기가 커지게 된다. 수렴되는 빛의 스팟 크기가 커질 수록 광기록시스템에서는 기록밀도가 작아진다.
본 발명에서는 구면렌즈 대신 포물면 렌즈를 사용함으로써 구면수차를 없애고자 하였다. 도 2a는 포물면 거울의 단면을 나타낸 모식도이다. 포물면 거울(20a)에 입사된 평행빔(22)은 포물면의 특성상 포물면의 초점(24a)에 모두 수렴한다. 이 경우 수렴된 빛은 구면수차가 없고, 따라서 빛의 스팟이 매우 작게 된다.
본 발명은 이러한 포물면 거울의 특성을 응용하여 포물면 렌즈를 하나의 구성요소로 하고 있다. 도 2b는 포물면 렌즈의 예를 나타낸 단면도이다. 포물면 렌즈의 하면(20b)은 반사물질이 코팅되어 하면으로 입사되는 빛은 모두 반사된다. 만일, 도면에 도시된 바와 같이, 렌즈 하면에서 반사된 빛이 렌즈 상면(21)에서 다시 반사된다면 렌즈 상면에 대하여 포물면의 초점과 대칭되는 렌즈 내부의 점(이하, 수렴점이라 함)(24b)에 모두 모이게 될 것이다. 수렴점(24b)에는 앞서 도 2a에서 포물면 거울의 초점에 수렴된 빛과 마찬가지로 구면수차가 없는 매우 작은 스팟의 빛이 집중된다. 그러나 도면상에 나타난 포물면 렌즈는 입사되어 렌즈 하면에서 반사된 빛이 다시 반사되어 렌즈 내부의 수렴점으로 집중되도록 하는 수단이 필요하다.
본 발명에 의한 렌즈 상면에 반사수단을 구비한 포물면 렌즈를 도 2c에 도시하였다. 도 2b에 도시한 포물면 렌즈와의 차이점은 렌즈 상면(21) 중앙에 반사물질이 코팅되어 있는 것과, 렌즈 하면의 중앙에 평탄면(25)이 형성되어 있다는 점이다. 렌즈 상면의 반사물질은 렌즈에 입사되는 빛(22)이 반사물질이 코팅된 렌즈 하면(20c)에서 반사한 후, 다시 렌즈 상면에서 반사되도록 한다. 두 번의 반사과정을 거친 빛은 구면수차없이 렌즈 하면의 수렴점(24c)으로 집중된다. 도 2b에서는 수렴점이 렌즈 내부에 존재하였으나, 도 2c에서는 렌즈 하면의 중앙부를 평탄하게 하여 렌즈 하면상에 수렴점이 위치하도록 하였다. 이와 같은 구조의 포물면 렌즈는 입사된 빛이 렌즈 하면상에 위치하는 수렴점에 모두 모이도록 하여 광기록시스템에서 렌즈를 통과한 빛이 기록매체 표면에 매우 작은 간격, 예를 들면, 수 나노 미터 이내로 근접하도록 한다.
그러나 도 2c에 도시한 포물면 렌즈의 경우 광원으로부터 입사되는 빛 중 가장자리의 빛 만이 입사되고 중앙의 빛(22')은 렌즈 상면의 반사물질에 의하여 렌즈 내부로 입사되지 못한다. 따라서, 광원에서 발생된 빛의 상당량이 손실되어 광효율이 저하된다. 만일 상기 포물면 렌즈에 광원으로부터 발생된 빛을 환형빔으로 변환시키는 수단을 구비한다면 광손실 없이 구면수차가 없는 빛을 모두 수렴점에 집중시킬 수 있을 것이다. 이를 위하여 본 발명은 상기 포물면 렌즈외에 환형빔을 형성시키는 수단을 또 다른 구성요소로 포함한다.
도 3은 본 발명에 의한 환형빔 형성 렌즈의 일예를 도시한 단면도이다. 렌즈 상면에는 중앙에 입사부(33)가 형성되어 있고 그 주위(31)는 일정한 각으로 경사져 있다. 상기 경사진 부위는 반사물질이 코팅되어 있다. 렌즈 하면은 평탄면으로 되어 있고 그 중앙에 반사물질(35)이 코팅 되어 있다. 상기 입사부는 단면상으로는 역삼각형의 형태를 보이지만, 실제로는 원뿔 형태로 형성되고 가운데 하부에정점(34)이 형성되어 있다.
광원으로부터 수직으로 렌즈에 입사되는 빛(30a)은 렌즈 하면의 반사물질(35)에 의해 모두 반사되어 렌즈 상면의 경사진 영역(31)으로 입사되고, 다시 반사되어 최초 입사 방향과 평행하게 렌즈 하면의 좌우 영역(32)을 통과한다. 결국, 렌즈의 입사부를 통과한 빛은 두 번의 반사과정을 거친 후 가운데가 빈 환형의 빛(30b)으로 렌즈를 통과하게 된다.
도 3의 환형빔 형성 렌즈는 렌즈에 입사되는 빛이 다시 외부로 되지 않고 모든 빛이 렌즈 하면을 통과한다. 렌즈 하면을 통과하는 빛은 렌즈 하면에 대해 수직하도록, 즉 환형의 평행빔(30b)이 되도록 렌즈 상면의 경사진 부위(31)와 입사부(33)의 각도를 적절하게 조절한다.
입사부의 형태는 도면에 나타난 바와 달리, 입사부를 통과한 빛의 확산각을 변화시키기 위하여 경사부(34)의 단면이 직선이 아닌 곡선으로 형성할 수도 있다. 경사부의 단면이 곡선일 경우, 경사부를 원뿔에 유사한 구면 또는 비구면으로 형성할 수 있다.
이렇게 형성된 환형빔은 도 2c에서 설명한 본 발명의 포물면 렌즈에 환형의 평행빔을 공급하는 수단으로 사용할 수 있다.
환형빔 형성 렌즈와 포물면 렌즈를 결합한 일실시예를 도 4a에 나타내었다. 도면에 나타난 본 발명의 실시예는 상부렌즈와 하부렌즈로 구성되며, 상부 렌즈(41a)는 환형빔 형성 렌즈이고, 하부 렌즈(42a)는 포물면 렌즈에 해당한다. 상부 렌즈의 하면은 하부 렌즈의 상면과 접해있고, 두 렌즈가 접한 면에는 중앙에 반사물질(47a)이 형성되어 있다. 광원으로부터 발생된 빛(40)은 상부 렌즈의 입사부(43)를 수직으로 통과한 다음 상부 렌즈 하면의 반사물질에 의하여 반사되어 상부 렌즈 상면의 경사부(45)에서 다시 반사된다. 두 번의 반사과정을 거친 후, 입사빔은 입사각과 평행하게 상부 렌즈의 하면을 통과하여 환형의 빛으로 하부 렌즈에 입사된다. 하부 렌즈에 입사된 빛은 하부 렌즈 하면인 포물면(46)에 닿아 반사되고, 하부 렌즈 상면의 반사물질(47a)에 의하여 다시 반사되어 하부 렌즈 중앙의 평탄면(48)상에 위치한 수렴점(49)에 집중된다. 수렴점에 집중된 빛은 구면수차가 없어 빛의 스팟이 매우 작게 된다. 본 발명은 이와 같이 환형빔을 형성시키는 상부 렌즈와 구면수차가 없는 빛을 형성하는 포물면 렌즈의 조합으로 빔 사이즈가 작고 별도의 대물렌즈가 필요없는 광기록시스템용 광학렌즈를 제공할 수 있다.
상기 렌즈에서 빛의 수렴각은 렌즈의 크기, 구체적으로는 상부렌즈의 입사부의 각도 및 경사부의 각도, 하부 렌즈의 포물면의 형태 등에 따라 더욱 크게 할 수 있다. 따라서 렌즈의 개구수를 더욱 줄이는 것이 가능하므로 빛의 스팟 사이즈를 최대한 줄일 수 있다.
한편, 입사부(43)를 통과하여 최종적으로 하부 렌즈 하면의 수렴부(49)에 집중된 빛은 렌즈 하면과 근접하여 위치하는 기록매체(미도시)와 광자기적으로 상호작용을 하게 되는데, 광기록 시스템의 흔들림 등에 의하여 기록매체 표면과 렌즈 하면이 수평을 유지하지 못하고 경사지게 되면 기록매체 표면에 물리적인 결함이 생기거나 기록매체와 렌즈와의 거리가 달라지게 되어 광신호의 전달이 어렵게 된다. 본 발명에서 하부 렌즈의 하면의 평탄면(48)은 렌즈 하면과 기록매체 표면이근접하게 되는 면적이 크게 줄이므로 상기와 같은 문제점을 해결하게 된다.
환형빔을 형성시키는 상부 렌즈와 구면수차가 없는 빛을 형성하는 포물면 렌즈의 조합의 또 다른 실시예로서, 도 4b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4a의 실시예와 마찬가지로 상부 렌즈 하면과 하부렌즈의 상면이 서로 접해있다. 상부 렌즈와 하부 렌즈의 접합 면 중앙에는 도 4a와 달리, 공기층(47b)이 형성되어 있다. 이와 같은 공기층은 상부 렌즈 또는 하부 렌즈에서 공기층으로 입사되는 빛을 반사물질 없이도 전반사시킨다. 상부 렌즈의 입사부를 통과한 빛은 상기 공기층(47b)에서 전반사되어 상부 렌즈 상면의 경사부(45)에서 다시 반사된 후 하부 렌즈로 수직하게 입사되고, 포물면(46)에서 반사된 후 다시 공기층(47b)에서 전반사되어 최종적으로 수렴점(49)에 모이게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 광학렌즈는 광기록 시스템에 장착되어 광학적으로 정보의 기록 및 재생에 이용된다. 본 발명의 광학렌즈를 사용한 광기록 시스템에 대하여 설명한다. 도 5는 근접장 광기록 시스템의 일예를 보여주는 단면도이다.
데크(미도시) 내에는 기록매체인 디스크(59)의 중앙부가 스핀들모터(58)에 장착되어 회전 가능하도록 설치된다. 데크 내부의 다른 한 쪽에는 기록 및 재생 장치가 설치되어 있다. 광원(51)으로부터 발생된 빛은 콜리메이터렌즈(52)를 통과하여 평행빔으로 변화된 후 빔스플리터(53)를 지나 광경로 변환수단(56)을 거쳐 본 발명의 광학렌즈(57)를 통해 매우작은 직경의 빛으로 수렴된 상태에서 기록매체 표면에 도달한다. 기록매체에서 반사되는 빛은 렌즈(57)를 거쳐 변화수단에서 광경로가 바뀐 후 빔스플리터에서 센서렌즈(54)로 진행하여 최종적으로 광감지수단(55)에도달한다.
도면상에는 렌즈의 크기가 상대적으로 크게 도시되어 있으나 실제로는 시스템에서 매우 작은 크기로 헤드부(미도시)에 장착되며, 렌즈와 기록매체는 수 나노미터의 매우 미세한 간격을 두고 근접한다. 렌즈의 크기 및 중량이 매우 작으므로 본 시스템에서 렌즈의 서보(servo)가 매우 용이하며, 일체형 픽업 또는 분리형 픽업 모두에 본 발명의 렌즈를 적용할 수 있다. 본 발명의 광학렌즈는 앞서의 실시예들에서 제시된 여러가지 다양한 변형이 가능하며, 다양한 광기록시시템에 적용될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 집속렌즈의 수차를 줄일 수 있고, 집속렌즈에 집속되는 빛의 수렴각을 크게 하는 것이 가능하다. 따라서, 광 기록 및 재생 시스템에서 집광성능 및 기록밀도를 향상시킨다. 또한 본 발명은 대물렌즈 없이 집속렌즈 하나만으로 근접장 광기록 시스템에 필요한 광학계를 구현할 수 있어, 시스템의 크기 및 두께를 현저히 줄일 수 있어 광학계 및 전체 시스템의 조립을 용이하게 하고, 초박형의 광 기록 및 재생 시스템을 가능케 한다. 또한, 헤드부의 무게를 낮출 수 있으며, 광원의 입사동을 작게 할 수 있으므로 구동 수단 및 시스템 전체의 소비전력을 크게 줄일 수 있다. 따라서, 핸드폰, PDA 등의 휴대용 전자기기에 장착할 수 있는 고밀도 메모리 장치의 구현이 가능하게 된다.

Claims (9)

  1. 렌즈의 상면 중앙에는 외부로부터 빛이 입사되는 입사부가 형성되어 있고, 입사부 주위에는 반사면이 형성되어 있고, 렌즈 하면의 주변부는 빛이 투과되는 투과면인 상부 렌즈와,
    렌즈 상면의 주변부는 투과면이고, 렌즈의 하면은 포물면(paraboloid)이며, 상기 포물면의 중앙은 평탄면이고, 포물면의 평탄면을 제외한 부분은 반사면인 하부 렌즈로 구성되며,
    상부 렌즈의 하면과 하부 렌즈의 상면은 서로 접해있고, 두 렌즈 사이의 접합면에는 중앙에 반사수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생시스템용 광학렌즈.
  2. 제1항에 있어서, 상부 렌즈의 입사부는 렌즈 상면이 원뿔(cone) 형으로 만입되어 있는 형태인 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생시스템용 광학렌즈.
  3. 제1항에 있어서, 상부 렌즈의 입사부 주위의 반사면은 일정한 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생시스템용 광학렌즈.
  4. 제1항에 있어서, 상부 렌즈의 하면과 하부 렌즈의 상면은 평탄면인 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생시스템용 광학렌즈.
  5. 제1항에 있어서, 상부 렌즈와 하부 렌즈 사이의 접합면에는 중앙에는 반사수단으로서 공기층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생시스템용 광학렌즈.
  6. 제1항에 있어서, 상부 렌즈와 하부 렌즈 사이의 접합면에는 중앙에는 반사수단으로서 반사물질이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생시스템용 광학렌즈.
  7. 제1항에 있어서, 하부 렌즈의 포물면 중앙의 평탄면상에는 포물면의 초점이 하부 렌즈 상면에 대하여 대칭인 점이 위치하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생시스템용 광학렌즈.
  8. 제1항에 있어서, 상부 렌즈에 입사된 빛은 환형빔으로 바뀌어 하부 렌즈로 입사되는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생시스템용 광학렌즈.
  9. 제8항에 있어서, 상부 렌즈로부터 하부 렌즈에 입사되는 빛은 하부 렌즈의 상면에 대하여 수직으로 입사되는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생시스템용 광학렌즈.
KR10-2001-0052196A 2001-08-28 2001-08-28 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈 KR100404084B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0052196A KR100404084B1 (ko) 2001-08-28 2001-08-28 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0052196A KR100404084B1 (ko) 2001-08-28 2001-08-28 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030019961A true KR20030019961A (ko) 2003-03-08
KR100404084B1 KR100404084B1 (ko) 2003-11-03

Family

ID=27721242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0052196A KR100404084B1 (ko) 2001-08-28 2001-08-28 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100404084B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030032751A (ko) * 2001-10-19 2003-04-26 한국과학기술원 이중접합 에스아이엘(dsil)과 이를 이용한 근접장광학 시스템
KR100439373B1 (ko) * 2001-09-13 2004-07-09 엘지전자 주식회사 이종 기록매체 호환 광픽업 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5532023A (en) * 1978-08-25 1980-03-06 Minolta Camera Co Ltd Reflecting-refracting lens system
JPS59138A (ja) * 1982-06-25 1984-01-05 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 光量制御可能な反射屈折対物レンズ
JPS62210415A (ja) * 1986-03-12 1987-09-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 精密複写用投影光学系
JPH08122641A (ja) * 1994-10-24 1996-05-17 Canon Inc 一体型反射光学系
JP4151206B2 (ja) * 2000-08-04 2008-09-17 コニカミノルタオプト株式会社 ソリッドイマージョンミラーおよび再生装置
KR100360267B1 (ko) * 2000-12-13 2002-11-09 엘지전자 주식회사 초고분해능 렌즈 및 이를 이용한 정보기록장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100439373B1 (ko) * 2001-09-13 2004-07-09 엘지전자 주식회사 이종 기록매체 호환 광픽업 장치
KR20030032751A (ko) * 2001-10-19 2003-04-26 한국과학기술원 이중접합 에스아이엘(dsil)과 이를 이용한 근접장광학 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR100404084B1 (ko) 2003-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6320841B1 (en) Slider for optical head
US6114689A (en) Optical pickup device
US6992968B2 (en) Optical head and disk unit
JP2002245659A (ja) 情報記録再生装置
US6707026B2 (en) Solid immersion mirror and reproducing apparatus
KR100404084B1 (ko) 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈
US6801492B2 (en) Solid immersion mirror type objective lens and optical pickup device adopting the same
JP2001034998A (ja) 光ヘッド及びその製造方法
KR100400543B1 (ko) 광 기록 및 재생 시스템용 렌즈
KR100393770B1 (ko) 광 기록 및 재생 시스템용 렌즈
KR100393772B1 (ko) 광 기록 및 재생 시스템용 광학계
KR100438571B1 (ko) 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈
KR100535341B1 (ko) 광픽업 장치
KR100404085B1 (ko) 광학렌즈 및 이를 이용한 광 기록 및 재생 시스템
KR100366154B1 (ko) 고밀도 광기록 및 재생용 광픽업 장치
KR100451157B1 (ko) 광기록재생장치
KR100400544B1 (ko) 광 기록 및 재생 시스템용 렌즈
KR100393771B1 (ko) 광 기록 및 재생 시스템용 렌즈
KR100400545B1 (ko) 광 기록 및 재생 시스템용 렌즈
KR100360267B1 (ko) 초고분해능 렌즈 및 이를 이용한 정보기록장치
KR100562338B1 (ko) 광픽업 장치
JP2000149306A (ja) 光ピックアップ用光学素子及び光ピックアップ用光学素子の作製方法
KR100351161B1 (ko) 초고분해능 렌즈 및 이를 이용한 정보기록장치
JP2000215501A (ja) 光ヘッド、光ディスク装置、および光ヘッドの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060911

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee